DE19800661B4

DE19800661B4 - Gas spring with adjustable gas volume

Info

Publication number: DE19800661B4
Application number: DE1998100661
Authority: DE
Inventors: Burkhard Oest
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-01-10
Filing date: 1998-01-10
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2018-01-11
Also published as: DE19800661A1

Abstract

Gasdruckfeder mit einem Druckraum, der das Gas enthält und mit einem Arbeitskolben, der axial beweglich geführt ist und gegen den Gasdruck im Druckraum arbeitet, derart, dass beim Einfahren des Kolbens (Absenkbewegung) der Gasdruck im Druckraum abnimmt (negative Federkennlinie),
umfassend ein regelbares Gasvolumen außerhalb der Gasdruckfeder, das mit dem Druckraum der Gasdruckfeder über eine Gasleitung verbunden ist,
wobei sich das regelbare Gasvolumen im Inneren eines Regel- und Stellzylinders befindet,
dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des regelbaren Gasvolumens (24) elektronisch erfolgt,
wozu ein Stellglied (30) vorgesehen ist, welches mit einer Regelelektronik (33) in Verbindung steht,
wobei weiterhin eine Wegmesseinheit (34) vorgesehen ist, die die jeweilige Wegstellung der Gasdruckfeder (20) misst und ein entsprechendes Signal an die Regelelektronik (33) weiterleitet, wobei die Regelelektronik (33) entsprechend der jeweiligen Stellung der Gasdruckfeder (20) über das Stellglied (30) das regelbare Gasvolumen (24) entsprechend einstellt.Gas spring with a pressure chamber containing the gas and with a working piston, which is axially movable and operates against the gas pressure in the pressure chamber, such that when retracting the piston (lowering movement), the gas pressure in the pressure chamber decreases (negative spring characteristic),
comprising a controllable volume of gas outside the gas spring, which is connected to the pressure space of the gas pressure spring via a gas line,
wherein the controllable gas volume is located inside a regulating and adjusting cylinder,
characterized in that the regulation of the controllable gas volume (24) takes place electronically,
for which an actuator (30) is provided, which is connected to an electronic control unit (33),
wherein a Wegmesseinheit (34) is further provided which measures the respective travel position of the gas spring (20) and a corresponding signal to the control electronics (33) passes, the control electronics (33) corresponding to the respective position of the gas spring (20) via the actuator (30) adjusts the controllable gas volume (24) accordingly.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gasdruckfeder mit einem Druckraum, der das Gas enthält und mit einem Arbeitskolben, der axial beweglich geführt ist und gegen den Gasdruck im Druckraum arbeitet, derart, dass beim Einfahren des Kolbens (Absenkbewegung) der Gasdruck im Druckraum abnimmt (negative Federkennlinie), umfassend ein regelbares Gasvolumen außerhalb der Gasdruckfeder, das mit dem Druckraum der Gasdruckfeder über eine Gasleitung verbunden ist, wobei sich das regelbare Gasvolumen im Inneren eines Regel- und Stellzylinders befindet.The The present invention relates to a gas spring with a pressure chamber, which contains the gas and with a working piston, which is guided axially movable and works against the gas pressure in the pressure chamber, such that during Retraction of the piston (lowering movement) of the gas pressure in the pressure chamber decreases (negative spring characteristic), comprising a controllable gas volume outside the gas spring, which communicates with the pressure chamber of the gas spring via a gas line connected, wherein the controllable gas volume inside a Regulating and actuating cylinder is located.

Gasdruckfedern sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei den herkömmlichen Gasdruckfedern ist es so, dass dadurch, dass der Arbeitskolben beim Einfahren der Gasdruckfeder gegen den Gasdruck im Druckraum arbeitet, der Druck beim Einfahren des Kolbens der Gasdruckfeder, also bei der Absinkbewegung im Druckraum unterhalb des Kolbens (Gegendruck) zunimmt. Je nachdem wie stark diese Druckzunahme ist, ergibt sich daraus die Federkennlinie der Gasdruckfeder. Grundsätzlich kann man zwar das Volumen des Druckraums vergrößern und damit die Federkennlinie abflachen, aber durch die Gesetzmäßigkeiten nimmt der Druck im Druckraum beim Einfahren des Kolbens der Gasdruckfeder in jedem Fall immer zu bei den herkömmlichen Gasdruckfedern. Dadurch ist auch beim Rückhub, also bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens, was man auch als Ausfahren der Gasdruckfeder bezeichnen kann, eine entsprechende Gegenkraft, die auf den Kolben wirkt. Diese Gegenkraft kann bei stärkerer Druckzunahme relativ hoch sein. Eine solche Gegenkraft ist bei bestimmten Anwendungsbereichen solcher Gasdruckfedern, zum Beispiel bei der Verwendung zur Abfederung eines Tiefziehwerkzeugs, unerwünscht.Gas springs are known from the prior art. In the conventional Gas springs is such that thereby, that the working piston at Retraction of the gas spring works against the gas pressure in the pressure chamber, the pressure during retraction of the piston of the gas spring, so in the Absinkbewegung in the pressure chamber below the piston (back pressure) increases. Depending on how strong this pressure increase is, it results the spring characteristic of the gas spring. Basically you can indeed the volume enlarge the pressure chamber and so that the spring characteristic flatten, but by the laws takes the pressure in the pressure chamber when retracting the piston of the gas spring in any case always with the conventional gas springs. Thereby is also on the return stroke, so in the upward movement of the piston, which is also called extension of the gas spring can, a corresponding counterforce, which acts on the piston. These Drag can be stronger Pressure increase to be relatively high. Such an opposing force is certain Applications of such gas springs, for example, in use to cushion a thermoforming tool, undesirable.

Die DE 694 11 737 T2 beschreibt eine Gasdruckfeder mit einem regelbaren Gasvolumen der eingangs genannten Gattung. Beim Einfahren des Kolbens nimmt der Gasdruck im Druckraum ab, so dass sich eine negative Federkennlinie ergibt. Das regelbare Gasvolumen, das sich im Inneren eines zweiten Zylinders befindet, nimmt beim Einfahren des Kolbens der ersten Gasdruckfeder in dem Maße zu, wie das Volumen im Druckraum der Gasdruckfeder abnimmt. Die beiden Zylinder-Kolben-Einheiten, von denen eine als Arbeitsfedereinheit und die andere als Tochterfedereinheit bezeichnet werden, stehen in gegenseitiger Wirkverbindung dadurch, dass ein Joch vorhanden ist, so dass bei einer auf das Joch einwirkenden Kraft beide Zylinder-Kolben-Einheiten im gleichen Maße komprimiert werden. Der Druckraum der ersten Gasdruckfeder ist mit dem regelbaren Volumen der Tochterfeder verbunden, deren Druckraum wiederum mit einem Raum oberhalb des Kolbens der Arbeitsfeder verbunden ist. Bedingt durch die Kopplung und der Bauart der beiden Zylinder-Kolben-Einheiten sind jedoch die Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Federkennlinie beschränkt.The DE 694 11 737 T2 describes a gas spring with a controllable gas volume of the type mentioned. When retracting the piston, the gas pressure in the pressure chamber decreases, so that there is a negative spring characteristic. The controllable gas volume, which is located in the interior of a second cylinder, increases during retraction of the piston of the first gas spring in proportion as the volume decreases in the pressure chamber of the gas spring. The two cylinder-piston units, one of which is referred to as a working spring unit and the other as a subsidiary spring unit, are in mutual operative connection in that a yoke is present, so that in a force acting on the yoke both cylinder-piston units in the same Dimensions are compressed. The pressure chamber of the first gas spring is connected to the controllable volume of the subsidiary spring whose pressure chamber is in turn connected to a space above the piston of the working spring. Due to the coupling and the design of the two cylinder-piston units, however, the possibilities of influencing the spring characteristic are limited.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Gasdruckfeder der eingangs genannten Gattung zu schaffen, die eine vielseitigere Verwendungsweise zulässt.The Object of the present invention is a gas spring to create the genus mentioned above, a more versatile way of use allows.

Die Lösung dieser Aufgabe liefert eine Gasdruckfeder der eingangs genannten Gattung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs. Erfindungsgemäß ist die Gasdruckfeder so gestaltet, dass beim Einfahren des Kolbens (Absenkbewegung) der Gasdruck im Druckraum abnimmt, so dass eine negative Federkennlinie entsteht.The solution This object is achieved by a gas spring of the type mentioned above Genus with the characterizing features of the main claim. According to the invention Gas spring designed so that when retracting the piston (lowering movement) the gas pressure in the pressure chamber decreases, so that a negative spring characteristic arises.

Dies wird so gelöst, dass man ein regelbares Gasvolumen außerhalb der Gasdruckfeder vorsieht, das mit dem Druckraum über eine Gasleitung verbunden ist. Dieses regelbare Gasvolumen befindet sich innerhalb eines Regelzylinders mit axial beweglichem Kolben. Das regelbare Gasvolumen kann sich zum Beispiel auf der einen Seite eines Kolbens befinden, wobei auf der gegenüberliegenden Seite des Kolbens ein relativ großvolumiger zylindrischer Hohlraum vorgesehen ist. Man kann den Querschnitt des Kolbens des Regelzylinders gegebenenfalls größer wählen als den Querschnitt des Druckraums der Gasdruckfeder.This is solved that one provides a controllable volume of gas outside the gas spring, the with the pressure chamber over a gas line is connected. This adjustable gas volume is located within a control cylinder with axially movable piston. The Adjustable gas volume can, for example, on the one hand located on the opposite side of the piston a relatively large volume cylindrical cavity is provided. You can see the cross section of the piston of the control cylinder may be greater than the cross section of the Pressure chamber of the gas spring.

Die Bewegung des Kolbens der Gasdruckfeder wird mit der Bewegung des Kolbens des Regelzylinders koordiniert.The Movement of the piston of the gas spring becomes with the movement of the Coordinated piston of the control cylinder.

Es ist ein veränderliches Gasvolumen vorgesehen und dieses wird auf elektronischem Wege geregelt, wobei sich das genannte regelbare Gasvolumen im Inneren eines Regel- und Stellzylinders befindet.It is a changeable one Gas volume provided and this is controlled electronically, wherein said controllable volume of gas inside a control and actuating cylinder is located.

Dieser Regel- und Stellzylinder weist einen axial beweglichen Kolben auf, der über einen Antrieb eine Hubbewegung in axialer Richtung im Inneren des Regel- und Stellzylinders ausführt, wobei der Antrieb des Kolbens über Getriebemittel und ein Stellglied erfolgt und dieses Stellglied mit einer Regelelektronik in Verbindung steht.This Control and actuator cylinder has an axially movable piston, the over a drive a lifting movement in the axial direction inside the Control and positioning cylinder executes, the drive of the piston over Gear means and an actuator takes place and this actuator is in communication with a control electronics.

Es ist außerdem eine Wegmeßeinheit vorgesehen, die die jeweilige Wegstellung der Gasdruckfeder misst und ein entsprechendes Signal an die Regelelektronik weiterleitet. Diese Regelelektronik kann dann entsprechend der Stellung der Gasdruckfeder über das Stellglied und die Getriebemittel einen entsprechenden Hub des Kolbens bewirken.It is also a Wegmeßeinheit provided that measures the respective path position of the gas spring and forwards a corresponding signal to the control electronics. This control electronics can then according to the position of the gas spring via the actuator and the gear means cause a corresponding stroke of the piston.

Im Rahmen der Erfindung kann das Stellglied beispielsweise ein Stellmotor sein. Als Getriebemittel kann man beispielsweise eine Spindel oder dergleichen verwenden.in the Within the scope of the invention, the actuator may for example be a servomotor be. As a transmission means, for example, a spindle or the like use.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass zwischen dem Druckraum der Gasdruckfeder und dem regelbaren Gasvolumen in der entsprechenden Verbindungsleitung ein Absperrventil vorgesehen ist.A Development of the invention provides that between the pressure chamber the gas spring and the controllable gas volume in the corresponding Connecting line is provided a shut-off valve.

Außerdem kann man bei Bedarf einen Gasspeicher vorsehen, der an eine Zweigleitung angeschlossen ist, die mit dem Druckraum der Gasdruckfeder verbunden ist. Die Verbindung zum Gasspeicher kann über ein Absperrventil absperrbar sein. Vorzugsweise enthält dieser Gasspeicher ein zum Volumen des Druckraums der Gasdruckfeder vergleichsweise großes Volumen. Bei der genannten Variante der Erfindung kann man beispielsweise so vorgehen, dass man beim Einfedern der Gasfeder ein Absperrventil öffnet, so dass die Gasdruckfeder mit dem Gasspeicher verbunden ist. Bei eingefahrener Gasfeder kann man das Sperrventil schließen und danach das vorhandene regelbare Gasvolumen vergrößern. Diese Vorgehensweise führt zu einem Druckabbau in der Gasdruckfeder, der sich beim Ausfahren der Gasdruckfeder (Rückhub) weiter fortsetzt. Man kann so die Druckreduzierung in dem insgesamt geschlossenen System maximieren. Man erreicht einen relativ großen Druckabbau sowohl in der eingefahrenen Position der Gasdruckfeder als auch beim Ausfahren der Gasdruckfeder in die Ausgangsstellung, so daß der Gegendruck, den die Gasdruckfeder beim Rückhub erzeugt, minimiert wird. Dies ist bei bestimmten Verwendungsarten solcher Gasdruckfedern, zum Beispiel beim Einsatz in Werkzeugen, die für Tiefziehvorgänge verwendet werden, vorteilhaft.In addition, can If necessary, provide a gas storage, which is connected to a branch line is connected, which is connected to the pressure chamber of the gas spring is. The connection to the gas storage can be shut off via a shut-off valve be. Preferably contains this gas storage to the volume of the pressure chamber of the gas spring comparatively large Volume. In the variant of the invention mentioned, for example Proceed in such a way that a shut-off valve is opened when the gas spring is compressed that the gas spring is connected to the gas storage. When retracted Gas spring can close the check valve and then the existing controllable Increase gas volume. These Procedure leads to a pressure reduction in the gas spring, which is during extension the gas spring (return stroke) continues. So you can reduce the pressure in the total maximize closed system. One achieves a relatively large pressure reduction both in the retracted position of the gas spring and the Extending the gas spring to the starting position, so that the back pressure, the gas spring on the return stroke is generated, minimized. This is for certain uses such gas pressure springs, for example when used in tools, the for Deep drawing used, advantageous.

Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben. Dabei zeigenin the The following is the present invention based on embodiments described in more detail with reference to the accompanying drawings. Show

2 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Systems gemäß der Erfindung umfassend eine Gasdruckfeder mit regelbarem Gasvolumen gemäß einer Variante der Erfindung 2 a schematically simplified representation of a system according to the invention comprising a gas spring with adjustable gas volume according to a variant of the invention

3 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines Systems umfassend eine erfindungsgemäße Gasdruckfeder mit regelbarem Gasvolumen gemäß einer weiteren Variante der Erfindung 3 a schematically simplified representation of a system comprising a gas pressure spring according to the invention with controllable gas volume according to a further variant of the invention

4 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems umfassend eine Gasdruckfeder mit regelbarem Gasvolumen gemäß einer Variante der Erfindung 4 a schematically simplified representation of a system according to the invention comprising a gas spring with adjustable gas volume according to a variant of the invention

5 eine schematisch vereinfachte Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems umfassend eine Gasdruckfeder mit regelbarem Gasvolumen gemäß einer weiteren Variante der Erfindung. 5 a schematically simplified representation of a system according to the invention comprising a gas spring with adjustable gas volume according to another variant of the invention.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben, bei dem die Regelung des veränderlichen Gasvolumens elektronisch erfolgt. Es ist wiederum eine Gasdruckfeder vorhanden, die hier mit 20 bezeichnet ist und die einen axial beweglichen Kolben 22 und einen Druckraum 21 aufweist. Dieser Druckraum 21 ist wiederum über eine Gasleitung 23 mit einem regelbaren Gasvolumen 24 verbunden, das sich im Inneren eines Regel- und Stellzylinders 25 befindet. Innerhalb dieses Regel- und Stellzylinders 25 befindet sich ein axial beweglicher Kolben 26, der über einen Antrieb eine Hubbewegung in axialer Richtung im Inneren des Regel- und Stellzylinders 25 ausführt. Für den Antrieb der Hubbewegung des Kolbens 26 kann man zum Beispiel eine Spindel 29 verwenden, die ein Außengewinde aufweist und über einen Stellmotor 30 angetrieben wird und um ihre Längsachse rotiert.The following is with reference to 2 an embodiment of the invention described in more detail, in which the regulation of the variable volume of gas is carried out electronically. There is again a gas spring present here 20 is designated and the an axially movable piston 22 and a pressure room 21 having. This pressure room 21 is in turn via a gas line 23 with a controllable gas volume 24 connected, located inside a control and actuating cylinder 25 located. Within this control and actuating cylinder 25 there is an axially movable piston 26 , The drive via a drive a lifting movement in the axial direction inside the control and actuating cylinder 25 performs. For driving the stroke movement of the piston 26 you can, for example, a spindle 29 use, which has an external thread and a servomotor 30 is driven and rotated about its longitudinal axis.

In dem in der Zeichnung rechten Ende des Kolbens 26, das dem regelbaren Gasvolumen 24 abgewandt ist, ist eine Spindelmutter 31 montiert mit Innengewinde, so daß bei Drehung der Spindel 29 der Kolben 26 eine Axialbewegung innerhalb des Regel- und Stellzylinders 25 ausführt. Jenseits des Kolbens 26 auf der dem regelbaren Gasvolumen 24 gegenüberliegenden Seite befindet sich ähnlich wie bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel gemäß 1 der entsprechende Hohlraum 28, so daß der Kolben 26 einen ausreichenden Hub aus der in 2 dargestellten Stellung nach rechts ausführen kann.In the right in the drawing, the end of the piston 26 that is the controllable gas volume 24 is facing away, is a spindle nut 31 mounted with internal thread, so that upon rotation of the spindle 29 The piston 26 an axial movement within the control and actuating cylinder 25 performs. Beyond the piston 26 on the controllable gas volume 24 opposite side is similar to the above-described embodiment according to 1 the corresponding cavity 28 so that the piston 26 a sufficient lift out of the in 2 shown position to the right.

Der Stellmotor 30 steht über eine Leitung 32 in Verbindung mit einer Regelelektronik 33. Weiterhin ist eine Wegmesseinheit 34 vorgesehen, die die jeweilige Wegstellung beziehungsweise die zurückgelegte Wegstrecke der Gasdruckfeder 20 mißt und ein entsprechendes Signal über eine Verbindungsleitung 35 an die Regelelektronik 33 weiterleitet. Somit ist der Regelelektronik 33 die jeweilige Stellung der Gadruckfeder 20 bekannt. Sie wertet diese Signale über die Stellung der Gasdruckfeder 20 aus und gibt dann über die Leitung 32 ein entsprechendes Signal an den Stellmotor 30, so daß dieser dann auf die Spindel 29 einwirkt, die dann einen Hub des Kolbens 26 bewirkt um eine vorgegebene Wegstrecke, die sich aus einer vorgenommenen Programmierung der Regelelektronik 33 ergeben kann.The servomotor 30 is over a line 32 in conjunction with a control electronics 33 , Furthermore, a path measuring unit 34 provided that the respective path position or the distance traveled by the gas spring 20 measures and a corresponding signal via a connecting line 35 to the control electronics 33 forwards. Thus, the control electronics 33 the respective position of the Gadruckfeder 20 known. It evaluates these signals via the position of the gas spring 20 and then over the line 32 a corresponding signal to the servomotor 30 so that this then on the spindle 29 which then acts a stroke of the piston 26 causes by a predetermined distance, resulting from a programming of the control electronics 33 can result.

Bei dieser Variante der Erfindung ist man also recht variabel und kann je nach Programmierung einen bestimmen Hub der Gasdruckfeder 20 einem entsprechenden Hub des Kolbens 26 zuordnen, das heißt, das jeweilige Verhältnis zwischen Hub der Gasdruckfeder 20 und Hub des Kolbens 26 und somit das Verhältnis des Volumens des Druckraums 21 der Gasdruckfeder 20 zu dem regelbaren Gasvolumen 24 kann unterschiedlich gewählt werden. Dadurch kann je nach diesem Verhältnis eine unterschiedlich starke Entspannung des Gases im Druckraum 21 bei Absenken des Kolbens 22 der Gasdruckfeder 20 aufgrund der entsprechenden Vergrößerung des regelbaren Gasvolumens 24 herbeigeführt werden. Man kann damit je nach Bedarf unterschiedliche negative Federkennlinien erzeugen.In this variant of the invention, one is therefore quite variable and can depending on the programming a certain stroke of the gas spring 20 a corresponding stroke of the piston 26 Assign, that is, the respective ratio between stroke of the gas spring 20 and stroke of the piston 26 and thus the ratio of the volume of the pressure chamber 21 the gas spring 20 to the adjustable gas volume 24 can be chosen differently. As a result, depending on this ratio, a different degrees of relaxation of the gas in the pressure chamber 21 when lowering the piston 22 the gas spring 20 due to the corresponding increase in the controllable gas volume 24 be brought about. You can thus produce different negative spring characteristics as needed.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 3 eine weitere Variante der Erfindung anhand eines weiteren Ausführungsbeispiels beschrieben. Wie der Vergleich mit der Darstellung gemäß 2 zeigt, ist der Aufbau bei der Variante gemäß 3 im Prinzip ähnlich. Es sind wiederum vorhanden die Wegmesseinheit 34 und die Gasdruckfeder 20. Weiterhin ist vorhanden die Regelelektronik 33, die mit der Wegmesseinheit 34 über die Leitung 35 verbunden ist. Ebenso ist vorhanden der Stellmotor 30, der über die Leitung 32 mit der Regelelektronik 33 verbunden ist. Der Stellmotor 30 wirkt auf die Spindel 29 ein, die wiederum einen axialen Hub des Kolbens 26 bewirkt, wodurch das regelbare Gasvolumen 24 in dem Regel- und Stellzylinder 25 vergrößert oder verkleinert werden kann.The following is with reference to 3 a further variant of the invention described with reference to a further embodiment. As the comparison with the representation according to 2 shows, the structure in the variant according to 3 similar in principle. In turn, there are the Wegmesseinheit 34 and the gas spring 20 , Furthermore, there is the control electronics 33 that with the path measuring unit 34 over the line 35 connected is. Also available is the servomotor 30 who is over the line 32 with the control electronics 33 connected is. The servomotor 30 acts on the spindle 29 a, in turn, an axial stroke of the piston 26 causes, whereby the controllable gas volume 24 in the control and actuating cylinder 25 can be increased or decreased.

Im Unterschied zu der oben zu 2 beschriebenen Ausführungsvariante ist bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 zusätzlich noch ein Absperrventil 36 vorhanden, das in die Leitung 23 eingebaut ist und sich somit zwischen dem Druckraum 21 der Gasdruckfeder 20 und dem regelbaren Gasvolumen 24 befindet. Bei dieser Variante ist es zum Beispiel möglich, in der unteren Stellung des Kolbens 22 der Gasdruckfeder 20, in der sich der Kolben 26 des Regel- und Stellzylinders 25 in seiner in der Zeichnung gemäß 3 rechten Stellung befindet und das regelbare Gasvolumen 24 sein maximales Volumen erreicht hat, das Absperrventil 36 zu verschließen. Wenn dann der Kolben 22 der Gasdruckfeder 20 sich wieder nach oben bewegt, kann das Gas aus dem regelbaren Gasvolumen 24 nicht zurückströmen und dadurch nimmt der Druck im Druckraum 21 bei Aufwärtsbewegung des Kolbens 22 sehr rasch ab. Dies bedeutet bei dem Rückhub liegt ein wesentlich geringerer Gegendruck auf dem Kolben 22. Es wirkt also eine wesentlich geringere Gegenkraft bei der Aufwärtsbewegung des Kolbens 22 der Gasdruckfeder 20, was für bestimmte Anwendungen vorteilhaft ist.Unlike the above too 2 described embodiment variant is in the embodiment according to 3 additionally a shut-off valve 36 available in the pipe 23 is built in and thus between the pressure chamber 21 the gas spring 20 and the controllable gas volume 24 located. In this variant, it is possible, for example, in the lower position of the piston 22 the gas spring 20 in which the piston is 26 the control and actuating cylinder 25 in his in accordance with the drawing 3 right position and the controllable gas volume 24 has reached its maximum volume, the shut-off valve 36 to close. If then the piston 22 the gas spring 20 Moves back up, the gas from the controllable gas volume 24 do not flow back and thereby the pressure in the pressure chamber decreases 21 with upward movement of the piston 22 very quickly. This means in the return stroke is a much lower back pressure on the piston 22 , So it acts a much lower drag on the upward movement of the piston 22 the gas spring 20 which is advantageous for certain applications.

4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß einer Variante der Erfindung. Bei dieser Ausführungsvariante ist zusätzlich noch ein Gasspeicher 37 vorgesehen, der an eine Zweigleitung 38 angeschlossen ist, die von der Leitung 23 zum regelbaren Gasvolumen 24 abzweigt. Diese Zweigleitung 38 ist über das Absperrventil 39 verschließbar. Der Gasspeicher 37 enthält ein vergleichsweise großes Volumen 37a im Verhältnis zum Volumen des Druckraums 21 der Gasdruckfeder 20. Dies führt zu einem relativ gleichbleibenden Druck beim Einfedern der Gasdruckfeder 20. Beim Einfedern der Gasdruckfeder 20 ist das Absperrventil 39 geöffnet und die Gasdruckfeder 20 ist mit dem Gasspeicher 37 verbunden. Bei eingefahrener Gasdruckfeder 20, das heißt, wenn sich der Kolben 22 der Gasdruckfeder 20 in seiner unteren Endstellung befindet, wird das Absperrventil 39 geschlossen und daran anschließend wird das regelbare Gasvolumen 24 auf ein Maximum vergrößert. Diese Schaltungsweise führt zu einem sehr hohen Druckabbau in der Gasdruckfeder 20, der sich beim Ausfahren derselben weiter fortsetzt. Somit erreicht man die größte Druckreduzierung in einem geschlossenen System dieser Art. Diese Variante der Erfindung dient also vorwiegend dazu, einen sehr großen Druckabbau in der eingefahrenen Position der Gasdruckfeder 20 und beim Ausfahren der Gasdruckfeder 20 in die Ausgangsstellung zu erreichen. 4 shows a further embodiment according to a variant of the invention. In this embodiment, in addition, a gas storage 37 provided to a branch line 38 connected by the line 23 to the adjustable gas volume 24 branches. This branch line 38 is over the shut-off valve 39 closable. The gas storage 37 contains a comparatively large volume 37a in relation to the volume of the pressure chamber 21 the gas spring 20 , This leads to a relatively constant pressure during compression of the gas spring 20 , When compressing the gas spring 20 is the shut-off valve 39 opened and the gas spring 20 is with the gas storage 37 connected. With retracted gas spring 20 that is, when the piston is 22 the gas spring 20 is in its lower end position, the shut-off valve 39 closed and then the controllable gas volume 24 increased to a maximum. This switching mode leads to a very high pressure reduction in the gas spring 20 , which continues on the extension of the same. Thus, one achieves the greatest pressure reduction in a closed system of this type. This variant of the invention thus serves mainly to a very large pressure reduction in the retracted position of the gas spring 20 and when extending the gas spring 20 to reach the starting position.

Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf 5 eine weitere Variante der Erfindung näher beschrieben. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt wiederum die elektronische Regelung des regelbaren Gasvolumens 24 mit Hilfe der Regelelektronik 33, wobei die jeweilige Stellung der Gasdruckfeder 20 von der Wegmesseinheit 34 gemessen wird. Auch bei dieser Variante kann der Gasspeicher 37 verwendet werden. Zusätzlich zu dem Absperrventil 39 in der Leitung 38 zum Gasspeicher 37 wird ein weiteres Absperrventil 40 verwendet, das sich in der Leitung 23 zum regelbaren Gasvolumen 24 befindet. Dadurch kann man die Leitung 23 zum regelbaren Gasvolumen 24 absperren. Somit ist es zu Beginn oder vor Beginn der Hubbewegung des Kolbens 22 der Gasdruckfeder 20 nach unten bereits möglich, über den Stellmotor 30 den Kolben 26 des Regel- und Stellzylinders nach rechts zu fahren und somit das regelbare Gasvolumen 24 zu vergrößern. Nach dem Einfahren der Gasdruckfeder wird das Absperrventil 39 zum Gasspeicher 37 geschlossen und kurz darauf wird das Absperrventil 40 zum regelbaren Gasvolumen 24 geöffnet. Das regelbare Gasvolumen 24 wurde bereits aus Zeitersparnis beim Einfahren der Gasdruckfeder in die Maximalstellung gefahren. Diese Schaltungsvariante ermöglicht gegenüber der vorangegangenen eine höhere Taktfrequenz. Durch das frühe Öffnen des Absperrventils 40 entspannt sich das Gas in dem Druckraum 21 bereits zu Beginn der Hubbewegung des Kolbens 22 nach unten in das relativ große regelbare Gasvolumen 24, so daß man eine stärker abnehmende Federkennlinie erreichen kann.The following is with reference to 5 a further variant of the invention described in more detail. Again, in this embodiment, the electronic control of the controllable gas volume takes place again 24 with the help of the control electronics 33 , wherein the respective position of the gas spring 20 from the path measuring unit 34 is measured. Also in this variant, the gas storage 37 be used. In addition to the shut-off valve 39 in the pipe 38 to the gas storage 37 will be another shut-off valve 40 used that is in the line 23 to the adjustable gas volume 24 located. This can be the line 23 to the adjustable gas volume 24 Shut off. Thus, it is at the beginning or before the start of the stroke movement of the piston 22 the gas spring 20 down already possible, via the servomotor 30 the piston 26 of the control and actuating cylinder to drive to the right and thus the controllable gas volume 24 to enlarge. After retraction of the gas spring, the shut-off valve 39 to the gas storage 37 closed and shortly thereafter, the shut-off valve 40 to the adjustable gas volume 24 open. The controllable gas volume 24 was already driven out of time savings when retracting the gas spring in the maximum position. This circuit variant allows compared to the previous one, a higher clock frequency. By opening the shut-off valve early 40 the gas relaxes in the pressure chamber 21 already at the beginning of the stroke movement of the piston 22 down into the relatively large controllable gas volume 24 , so that you can achieve a more decreasing spring characteristic can.

Claims

Gas spring with a pressure chamber containing the gas and with a working piston, which is axially movable and operates against the gas pressure in the pressure chamber, such that when retracting the piston (lowering movement), the gas pressure in the pressure chamber decreases (negative spring characteristic), comprising a controllable Gas volume outside the gas spring, which is connected to the pressure chamber of the gas spring via a gas line, wherein the controllable gas volume is inside a control and actuating cylinder, characterized in that the control of the controllable gas volume ( 24 ) electronically, for which an actuator ( 30 ) is provided, which with a control electronics ( 33 ), wherein furthermore a path measuring unit ( 34 ) is provided, which the respective path position of the gas spring ( 20 ) and sends a corresponding signal to the control electronics ( 33 ), whereby the control electronics ( 33 ) according to the respective position of the gas spring ( 20 ) via the actuator ( 30 ) the controllable gas volume ( 24 ) sets accordingly.

Gas spring according to claim 1, characterized in that the control and actuating cylinder ( 25 ) an axially movable piston ( 26 ), which via a drive a lifting movement in the axial direction in the interior of the control and actuating cylinder ( 25 ), wherein the drive of the piston ( 26 ) via transmission means ( 29 ) and the actuator ( 30 ) he follows.

Gas spring according to one of claims 1 or 2, characterized in that the control electronics ( 33 ) according to the position of the gas spring ( 20 ) via the actuator ( 30 ) and the transmission means ( 29 ) a corresponding stroke of the piston ( 26 ) causes.

Gas spring according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator is a servomotor ( 30 ) or a hydraulic servo control valve.

Gas spring according to one of claims 1 to 4, characterized in that the gear means a spindle ( 29 ) or a hydraulic cylinder.

Gas pressure spring according to one of claims 1 to 5, characterized in that between the pressure chamber ( 21 ) of the gas spring ( 20 ) and the controllable gas volume ( 24 ) in the corresponding connection line ( 23 ) a shut-off valve ( 36 ) is provided.

Gas spring according to one of claims 1 to 6, characterized in that a gas storage ( 37 ) provided to a branch line ( 38 ) connected to the pressure chamber ( 21 ) of the gas spring ( 20 ) connected is.

Gas pressure spring according to one of claims 1 to 7, characterized in that a shut-off valve ( 39 ) for the branch line ( 38 ) is provided to the connection to the gas storage ( 37 ) shut off.

Gas spring according to one of claims 1 to 8, characterized in that the gas reservoir ( 37 ) to the volume of the pressure chamber ( 21 ) of the gas spring ( 20 ) comparatively large volume ( 37a ) contains.

Gas pressure spring according to one of claims 1 to 9, characterized in that in the line ( 23 ) between the pressure chamber ( 21 ) and the controllable gas volume ( 24 ) a shut-off valve ( 40 ) is arranged, preferably in addition to a further shut-off valve ( 39 ) in the line ( 38 ) to an optionally existing gas storage ( 37 ).